一种净化空气的绿色环保透水砖及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种净化空气的绿色环保透水砖及其制备方法，其特征在于，包括以下重量份的原料：覆膜骨料400‑500份、粘结物质20‑30份、固化剂5‑8份、辅助剂2‑3份、活性碳纤维40‑50份、纳米二氧化钛50‑60份。通过上述方式，本发明专利技术能够制得净化空气效果显著的透水砖，在保证高透水率的前提下有效地降解汽车尾气中的有害物质，吸收大气中的粉尘，持续净化空气，此外该透水砖的制备方法具有操作简单、原料节能环保、成本低廉，对建设绿色环保型海绵城市具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种净化空气的绿色环保透水砖及其制备方法
本专利技术涉及一种净化空气的绿色环保透水砖及其制备方法，属于市政建设的透水砖

技术介绍
近几年来，由于暴雨引发的严重城市内涝困扰着各地百姓，海绵城市已成为城市发展理念与建设方式转型的重要标志，全国已有130多个城市制定了海绵城市建设方案。要建设海绵城市，一种有效的途径就是在城市道路、居民小区、公园广场以及停车场铺设大面积的透水砖。此外，随着汽车行业的飞速发展以及人民对交通工具需求的日益增加，汽车尾气成为城市空气污染的一个重要来源。其中，汽车尾气中有害成分主要有：NOX、HC化合物、CO、SO2、颗粒物等，大量排放的汽车尾气已经成为绿色环保城市环境的公害。对于众多海绵城市的一些透水路面，并未考虑到发挥其铺设的广泛性来达到净化空气的功效。另外一些路面，考虑到净化空气的用途，又不能满足海绵城市透水的需求，在暴雨天气下依然造成城市内涝。现有的净化空气中一类物理吸附，是一种可逆的物理作用，吸附饱和后就会原位释放，反而造成更大的污染;另一类利用光触媒介质进行有效降解，但考虑到接触时间短和光照强度难以保证这两个因素，该方法依然存在效率低的问题。因此，制备一种能高效净化空气的透水砖，对于建设绿色环保型的海绵城市具有重大意义。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种净化空气的绿色环保透水砖，能够在保证高效的透水率的前提下，有效地吸收汽车尾气和空气粉尘，降解其中的有害物质，并长时间保持高效净化空气的效果。本专利技术提出的一种净化空气的绿色环保透水砖，包括以下重量份的原料：覆膜骨料400-500份、粘结物质20-30份、固化剂5-8份、辅助剂2-3份、活性碳纤维40-50份、纳米二氧化钛50-60份。本专利技术中，所述覆膜骨料采用粒径大小0.180-0.425mm的天然石英砂，所述覆膜骨料采用热法进行覆膜，预热温度为130-180℃，覆膜时间为1-2min，硬化剂为乌洛托品溶液。本专利技术中，所述粘接物质采用E-12F热固性环氧树脂、E-12R、E-12或E-20中的一种或多种，其中：E-12F热固性环氧树脂的环氧值为740-870，E-12R的环氧值为900-1000，E-12的环氧值为740-1100，E-20的环氧值为450-560。本专利技术中，所述固化剂为脂环族固化剂或改性脂肪族固化剂，所述脂环族固化剂为多胺类593型、多胺类H-113型或多胺类T-31型，所述改性脂肪族固化剂通过向脂环族固化剂中加入一些亲水性基团来配制，所述亲水性基团为羟基、羧基或磺酸基中任一种。本专利技术中，所述辅助剂为聚苯乙烯磺酸，分子式为(C8H8O3S）n是一种亲水性大分子类外加剂，能使试块在表现出优秀的透水性能的同时有效延长其透水时效性。本专利技术中，所述活性碳纤维为酚醛基ACF，纤维直径为9-11μm，比表面积为1000-2300m2/g，外表面积为1-1.2m2/g，平均孔径为1.5-3.0nm。ACF不仅具有吸附量大,还具有吸附和脱附速度快、对低浓度物质有很好的吸附能力、吸附层薄等优点，可净化空气。本专利技术中，所述纳米二氧化钛为直径在100纳米以下，外观为白色的疏松粉末，具有很强的"超亲水性"，在它的表面不易形成水珠，在可见光照射下可以对碳氢化合物作用，分解活性碳纤维所吸附的有害物质，剩余的无机物质可随雨水冲刷干净，达到自清洁效果。所述净化空气的绿色环保透水砖的制作步骤如下：1）根据配方称取覆膜砂倒入搅拌锅中，然后依次加入混合均匀的活性碳纤维和纳米二氧化钛、粘结物质、固化剂以及辅助剂，搅拌4-6分钟，得到混合均匀的拌合物；（2）再将步骤（１）得到的混合均匀的拌合物在模具中均匀布料，施加10-20MPa压力压制60-120秒，得到透水砖试块；（3）最后将所得透水砖试块送至50-70℃的恒温养护炉，养护时间为50-70分钟。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术所制备的能净化空气的透水砖所需原料绿色环保，该透水砖能满足海绵城市路面砖高强度、高透水性能以及防滑耐磨的要求。（2）本专利技术将活性炭纤维和纳米TiO2复合在一起，要比单一材料的效果好，弥补了活性炭纤维的吸附饱和不降解的缺点。对于有害物质的吸附反应变为不可逆，达到“吸附—降解—消除”的效果，能长时间保持高效净化空气的作用。（3）本专利技术的砂基透水砖净化空气效果显著，能有效净化汽车尾气排放的NOX、HC化合物、CO等有害气体，同时对吸收空气粉尘也有一定效果，能显著改善道路周围环境，可广泛铺设于公园、停车场、居民社区、广场等市民活动地区，对建设绿色环保型海绵城市具有重大意义。附图说明图1为本专利技术的结构图示。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例1本实施例净化空气的绿色环保透水砖，包括以下重量份的原料：覆膜骨料400份、粘结物质20份、固化剂6份、辅助剂2份、活性碳纤维40份、纳米二氧化钛50份。本实施例净化空气的绿色环保透水砖，其制备方法包括以下三个步骤：（1）根据配方称取覆膜砂倒入搅拌锅中，然后依次加入混合均匀的活性碳纤维和纳米二氧化钛、粘结物质、固化剂以及辅助剂，搅拌240s，得到混合均匀的拌合物；（2）再将混合好的拌合物在模具中均匀布料，施加12MPa压力压制90秒，得到透水砖试块；（3）最后将所得透水砖试块送至60℃的恒温养护炉，养护时间为60分钟。实施例2本实施例净化空气的绿色环保透水砖，包括以下重量份的原料：覆膜骨料400份、粘结物质20份、固化剂6份、辅助剂2份、活性碳纤维50份、纳米二氧化钛60份。本实施例净化空气的绿色环保透水砖，其制备方法包括以下三个步骤：（1）根据配方称取覆膜砂倒入搅拌锅中，然后依次加入混合均匀的活性碳纤维和纳米二氧化钛、粘结物质、固化剂以及辅助剂，搅拌240s，得到混合均匀的拌合物；（2）再将混合好的拌合物在模具中均匀布料，施加12MPa压力压制90秒，得到透水砖试块；（3）最后将所得透水砖试块送至60℃的恒温养护炉，养护时间为60分钟。实施例3本实施例净化空气的绿色环保透水砖，包括以下重量份的原料：覆膜骨料450份、粘结物质25份、固化剂6份、辅助剂2份、活性碳纤维40份、纳米二氧化钛60份。本实施例净化空气的绿色环保透水砖，其制备方法包括以下三个步骤：（1）根据配方称取覆膜砂倒入搅拌锅中，然后依次加入混合均匀的活性碳纤维和纳米二氧化钛、粘结物质、固化剂以及辅助剂，搅拌240s，得到混合均匀的拌合物；（2）再将混合好的拌合物在模具中均匀布料，施加12MPa压力压制90秒，得到透水砖试块；（3）最后将所得透水砖试块送至60℃的恒温养护炉，养护时间为60分钟。实施例4本实施例净化空气的绿色环保透水砖，包括以下重量份的原料：覆膜骨料450份、粘结物质25份、固化剂6份、辅助剂2份、活性碳纤维50份、纳米二氧化钛50份。本实施例净化空气的绿色环保透水砖，其制备方法包括以下三个步骤：（1）根据配方称取覆膜砂倒入搅拌锅中，然后依次加入混合均匀的活性碳纤维和纳米二氧化钛、粘结物质、固化剂以及辅助剂，搅拌240s，得到混合均匀的拌合物；（2）再将混合好的拌合物在模具中均匀布料，施加12MPa压力压制90秒，得到透水砖试块；（3）最后将所得透水砖试块送至60℃的恒温养护炉，养护时间为60分钟。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种净化空气的绿色环保透水砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：覆膜骨料400‑500份、粘结物质20‑30份、固化剂5‑8份、辅助剂2‑3份、活性碳纤维40‑50份和纳米二氧化钛50‑60份。

【技术特征摘要】
1.一种净化空气的绿色环保透水砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：覆膜骨料400-500份、粘结物质20-30份、固化剂5-8份、辅助剂2-3份、活性碳纤维40-50份和纳米二氧化钛50-60份。2.根据权利要求1所述的一种净化空气的绿色环保透水砖，其特征在于：所述覆膜骨料采用粒径大小为0.180-0.425mm的天然石英砂，所述覆膜骨料采用热法进行覆膜，预热温度为130-180℃，覆膜时间为1-2min，硬化剂为乌洛托品溶液。3.根据权利要求1所述的一种净化空气的绿色环保透水砖，其特征在于：所述粘接物质采用E-12F热固性环氧树脂、E-12R、E-12或E-20中的一种或多种，其中：E-12F热固性环氧树脂的环氧值为740-870，E-12R的环氧值为900-1000，E-12的环氧值为740-1100，E-20的环氧值为450-560。4.根据权利要求1所述的一种净化空气的绿色环保透水砖，其特征在于：所述固化剂为脂环族固化剂或改性脂肪族固化剂，所述脂环族固化剂为多胺类593型、多胺类H-113型或多胺类T-31型中任一种，所述改性脂肪族固化剂通过向脂环族固化剂中加入亲水性基团来...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雄，钟晨，王啸夫，王浩任，刘恒，张恒，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31